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Medizin

Morbus Parkinson: Forscher zeichnen Hirnaktivitäten von Patienten drahtlos auf

Dienstag, 4. Mai 2021

/vrx123, stock.adobe.com

San Francisco – US-Forscher haben ein Gerät zur tiefen Hirnstimulation entwickelt, das gleichzeitig die Hirnsignale der Patienten misst. Das Ziel der in Nature Biotechnology (2021; DOI: 10.1038/s41587-021-00897-5) vorgestellten Technik ist eine gezieltere Abgabe der Impulse, was Neben­wirkungen vermeiden soll. Die Behandlung wirft allerdings bioethische Fragen auf.

Die Tiefe Hirnstimulation (DBS) wurde 1997 in den USA zunächst zur Behandlung von Patienten mit Morbus Parkinson entwickelt, deren Bewegungsstörungen nicht ausreichend auf Medikamente ansprechen. Inzwischen hat sich die DBS international zu einem Behandlungsstandard entwickelt, der auch bei anderen neurologischen Erkrankungen eingesetzt wird.

Die Geräte bestehen aus einer Sonde, die bei einem operativen Eingriff in bestimmte Regionen des Gehirns vorgeschoben wird. Die Spitze der Sonde gibt dort regelmäßige elektrische Signale ab, die von einem Steuergerät gesendet werden, das dem Patienten ähnlich wie ein Herzschrittmacher implantiert wird.

Die bisherigen Geräte sind nur in der Lage, Impulse auszusenden. Eine Weiterentwicklung des Neuro­chirurgen Philip Starr von der Universität von Kalifornien in San Francisco kann auch Hirnsignale emp­fan­gen. Diese können drahtlos an die behandelnden Ärzte übermittelt werden, die dann die Impulse des DBS an die Erfordernisse anpassen.

Geräte verfügen über 2 weitere Elektroden, die beidseits oberhalb des motorischen Cortex angebracht werden. Sie registrieren dort die von dem Patienten intendierten körperlichen Bewegungen. Dadurch lassen sich beispielsweise Dyskinsien erkennen, die als Nebenwirkung der DBS auftreten können. In diesem Fall können die Impulse des Hirnschrittmachers vermindert werden, bis sich die Dyskinesie gebessert hat.

In einer ersten klinischen Studie wurden 5 Patienten beobachtet, denen vor bis zu 15 Monaten ein neuartiges DBS implantiert wurde. Die Steuergeräte übermitteln die Hirnsignale per RF-Telemetrie an einen Empfänger, der über Bluetooth mit einem Computer oder Tablet kommuniziert. Von dort werden die Daten über eine sichere Internetverbindung an die behandelnden Ärzte weitergeleitet. Bislang wurden die Signale im Durchschnitt über 2.600 Stunden „gestreamt“.

Die Ärzte haben aufgrund der Daten für die Patienten ein individuelles Stimulationsprogramm ent­wickelt, das die Behandlung optimieren soll. Ob dies den Patienten nutzt, ist noch unklar. Die häufigen Unterbrechungen der DBS haben jedoch zu einer Energieersparnis von 40 % geführt, was zumindest die Dauer bis zum Austausch der Batterie verlängern dürfte.

Die Tatsache, dass permanent Hirnsignale der Patienten gelesen und an die Ärzte übertragen werden, hat die Ethik-Experten beim US-National Institute of Neurological Disorders and Stroke alarmiert, das die Studie über die BRAIN-Initiative sponsert. Dort wurde eine Neuroethics Working Group ins Leben gerufen, dass die ethischen, rechtlichen und gesellschaftlichen Implikationen der neuen Behandlung überprüfen soll.

Starr betont allerdings, dass die Signale der Elektroden einzig die (beabsichtigten) motorischen Aktivitäten messen und man weit davon entfernt sei, das Verhalten der Patienten zu erkennen. Dennoch wurde den Patienten ermöglicht, das Gerät auszuschalten, wenn sie Aktivitäten planen, die privat bleiben sollen. © rme/aerzteblatt.de

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